使用基于溫度的nand設(shè)置的閃速存儲(chǔ)器系統(tǒng)耐久性改進(jìn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開通常涉及電子器件的領(lǐng)域。更具體地，一些實(shí)施例通常涉及在NAND閃速存儲(chǔ)器中使用基于溫度的設(shè)置來改進(jìn)閃速存儲(chǔ)器系統(tǒng)耐久性。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，用來在計(jì)算系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器可以是易失性的(用來存儲(chǔ)易失性信息)或非易失性的(用來存儲(chǔ)持久性信息)。存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器中的易失性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常用于被要求在程序的運(yùn)行時(shí)間期間支持程序的功能性的臨時(shí)或中間信息。另一方面，存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中的持久性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在過了程序的運(yùn)行時(shí)間以后是可用的并且可以被再使用。此外，新的數(shù)據(jù)通常在用戶或程序設(shè)計(jì)者決定使數(shù)據(jù)持久之前首先被生成為易失性數(shù)據(jù)。例如，程序設(shè)計(jì)者或用戶可以促使易失性結(jié)構(gòu)在直接可由處理器訪問的易失性主存儲(chǔ)器中的映射(即例示)。另一方面，持久性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在像附連到輸入/輸出(I/O或10)總線的旋轉(zhuǎn)盤的非易失性存儲(chǔ)裝置上或者像閃速存儲(chǔ)器的基于非易失性存儲(chǔ)器的裝置上被例示。
[0003]當(dāng)處理器中的處理能力被增強(qiáng)時(shí)，一個(gè)所關(guān)切的事是可以由處理器訪問存儲(chǔ)器的速度。例如，為了處理數(shù)據(jù)，處理器可能需要首先從存儲(chǔ)器中取數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)處理完成之后，結(jié)果可能需要被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。因此，存儲(chǔ)器速度可以對(duì)總體系統(tǒng)性能有直接影響。
[0004]另一個(gè)重要的需要考慮的事項(xiàng)是功耗。例如，在依賴于電池功率的移動(dòng)計(jì)算裝置中，降低功耗以考慮裝置在移動(dòng)的同時(shí)運(yùn)行是非常重要的。對(duì)于非移動(dòng)計(jì)算裝置來說，功耗也是重要的，因?yàn)檫^量的功耗可能會(huì)增加成本(例如由于額外的功率使用，增加冷卻要求等)、縮短部件壽命、限制裝置可以被使用的位置等。
[0005]硬盤驅(qū)動(dòng)器提供了相對(duì)低成本存儲(chǔ)解決方案并且在許多計(jì)算裝置中被使用來提供非易失性存儲(chǔ)。然而，當(dāng)與閃速存儲(chǔ)器相比時(shí)，磁盤驅(qū)動(dòng)器使用大量功率，因?yàn)榇疟P驅(qū)動(dòng)器需要以相對(duì)高的速度旋轉(zhuǎn)它的磁盤并且相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁盤來移動(dòng)磁盤磁頭以讀取/寫入數(shù)據(jù)。這個(gè)物理移動(dòng)產(chǎn)生熱量并且增加功耗。為此目的，一些更高端的移動(dòng)裝置正移向非易失性的閃速存儲(chǔ)器裝置。
[0006]NAND存儲(chǔ)器是非易失性的一種類型的閃速存儲(chǔ)器。NAND存儲(chǔ)器可用在存儲(chǔ)卡、閃速驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器和類似的產(chǎn)品中。然而，閃速存儲(chǔ)器對(duì)存儲(chǔ)單元變得不能使用之前存儲(chǔ)單元中的信息可以被重寫的次數(shù)有限制，也被稱作有限數(shù)量的編程-擦除循環(huán)(還被稱作P/E循環(huán))。
【附圖說明】
[0007]參考附圖來提供詳細(xì)的描述。在附圖中，附圖標(biāo)記的最左邊的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字標(biāo)識(shí)其中附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)的附圖。在不同附圖中使用相同的附圖標(biāo)記指示類似的或者相同的項(xiàng)。
[0008]圖1、5、6和7說明了計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖，所述計(jì)算系統(tǒng)可被利用來實(shí)現(xiàn)本文中討論的各種實(shí)施例。
[0009]圖2A、2B和4示出了根據(jù)一些實(shí)施例的與NAND裝置有關(guān)的試樣曲線圖。
[00?0]圖3說明了根據(jù)實(shí)施例的用來在不同的調(diào)整配置文件(trim profile)之間切換的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]在下面的描述中，闡明了許多具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)各種實(shí)施例的透徹的理解。然而，在沒有具體的細(xì)節(jié)的情況下可以實(shí)施各種實(shí)施例。在其它實(shí)例中，公知的方法、程序、部件和電路沒有被詳細(xì)地描述以便不會(huì)模糊特定的實(shí)施例。此外，可使用各種手段(例如集成半導(dǎo)體電路(“硬件”)、組織成一個(gè)或多個(gè)程序的計(jì)算機(jī)可讀指令(“軟件”)或者硬件和軟件的某個(gè)組合)來執(zhí)行實(shí)施例的各個(gè)方面。對(duì)這個(gè)公開來說，提及“邏輯”應(yīng)當(dāng)指或者硬件、軟件或者它們的某個(gè)組合。
[0012]如前面提到的，閃速存儲(chǔ)器(例如包括在SSD(固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)中的NAND存儲(chǔ)器)的一個(gè)主要不利之處是它提供有限數(shù)量的擦除/編程能力。同樣地，SSD中的NAND存儲(chǔ)器隨著更高的編程/擦除循環(huán)而退化。然而，NAND存儲(chǔ)器被期望滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)保持以及在所有循環(huán)計(jì)數(shù)和工作條件下的寫入耐久性要求。NAND耐久性通常被寫入錯(cuò)誤(也被稱作程序干擾或簡(jiǎn)單地稱作PD)所限制，因此優(yōu)化或改進(jìn)程序干擾將會(huì)改進(jìn)總體NAND耐久性。NAND PD顯示出對(duì)SSD工作溫度的強(qiáng)烈的相關(guān)性并且通常拐角工作溫度(corner operatingtemperature)指示(dictate)SSD PD可靠性。SSD NAND耐久性通常通過測(cè)量原始誤碼率(RBER)(其指在NAND讀操作期間失敗的數(shù)據(jù)位的小部分)來表征。
[0013]—些實(shí)施例使用基于溫度的NAND設(shè)置來改進(jìn)閃速存儲(chǔ)器耐久性。盡管本文中通常討論了 NAND存儲(chǔ)器，但是實(shí)施例不限于NAND存儲(chǔ)器并且可以適用于其它類型的閃速存儲(chǔ)器(例如NOR閃速存儲(chǔ)器)。在實(shí)施例中，當(dāng)前工作條件被檢測(cè)并且被用來動(dòng)態(tài)選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)整配置文件以便最小化拐角使用情況下的潛在的錯(cuò)誤，同時(shí)為典型使用擴(kuò)展總體閃速存儲(chǔ)器耐久性。例如，使用SSD驅(qū)動(dòng)器的工作溫度信息來選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)整值以用于最小化更高溫度下的程序干擾錯(cuò)誤，同時(shí)為典型用戶擴(kuò)展總體SSD耐久性。
[0014]此外，可以在各種計(jì)算系統(tǒng)(例如包括諸如智能電話、平板電腦、UMPC(超級(jí)移動(dòng)個(gè)人計(jì)算機(jī))、膝上型計(jì)算機(jī)、Ultrabook?計(jì)算裝置、智能手表、智能眼鏡等的移動(dòng)裝置)中提供本文中討論的存儲(chǔ)器技術(shù)，例如參考圖1-7討論的那些。更具體地，圖1說明了根據(jù)實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)100的框圖。所述系統(tǒng)100包括一個(gè)或多個(gè)處理器102-1到102-N(通常本文中稱作“多個(gè)處理器102”或“處理器102”)。多個(gè)處理器102可以借助于互連或總線104進(jìn)行通信。每個(gè)處理器可以包括各種部件，為了清楚起見，所述部件中的一些僅僅參考處理器102-1來討論。因此，剩余的處理器102-2到102-N中的每一個(gè)可以包括參考處理器102-1討論的相同或類似的部件。
[0015]在實(shí)施例中，處理器102-1可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器核106-1到106-M(本文中稱作“多個(gè)核106”，或更通常地稱作“核106”)、高速緩沖存儲(chǔ)器108(在各種實(shí)施例中它可以是共享的高速緩沖存儲(chǔ)器或者專用的高速緩沖存儲(chǔ)器)、和/或路由器110?？稍趩蝹€(gè)集成電路(IC)芯片上實(shí)現(xiàn)多個(gè)處理器核106。此外，所述芯片可包括一個(gè)或多個(gè)共享的和/或?qū)Ｓ玫母咚倬彌_存儲(chǔ)器(例如高速緩沖存儲(chǔ)器108)、總線或互連(例如總線或互連112)、邏輯120、邏輯150、存儲(chǔ)器控制器(例如參考圖5-7討論的那些)、NVM(非易失性存儲(chǔ)器)152(例如包括閃速存儲(chǔ)器、SSD(具有NAND存儲(chǔ)單元))等，或其它部件。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用路由器110來在處理器102-1和/或系統(tǒng)100的各種部件之間通信。此外，處理器102-1可以包括多于一個(gè)路由器110。此外，多個(gè)路由器110可以處于通信中以使能處理器102-1的內(nèi)部或外部的各種部件之間的數(shù)據(jù)路由選擇。
[0017]高速緩沖存儲(chǔ)器108可以存儲(chǔ)被處理器102-1中的一個(gè)或多個(gè)部件(例如多個(gè)核106)利用的數(shù)據(jù)(例如包括指令)。例如，高速緩沖存儲(chǔ)器108可以本地緩存存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器114中的數(shù)據(jù)用于被處理器102的部件更快速地存取。如在圖1中示出的，存儲(chǔ)器114可以借助于互連104與多個(gè)處理器102通信。在實(shí)施例中，高速緩沖存儲(chǔ)器108(其可以是共享的)可具有各種等級(jí)，例如高速緩沖存儲(chǔ)器108可以是中級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器和/或末級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器(LLC)。并且，多個(gè)核106中的每一個(gè)可以包括一級(jí)(L1)高速緩沖存儲(chǔ)器(116-1)(本文中通常被稱作“L1高速緩沖存儲(chǔ)器116”)。處理器102-1的各種部件可以直接與高速緩沖存儲(chǔ)器108通信，或者通過總線(例如總線112)、和/或存儲(chǔ)器控制器或集線器與高速緩沖存儲(chǔ)器108通信。
[0018]如在圖1中示出的，存儲(chǔ)器114可以通過易失性存儲(chǔ)器控制器120耦合至系統(tǒng)100的其它部件。系統(tǒng)100還包括NVM存儲(chǔ)器控制器邏輯150來將NVM存儲(chǔ)器152耦合至系統(tǒng)100的各種部件。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器152包括非易失性存儲(chǔ)器，例如閃速存儲(chǔ)器、自旋扭矩轉(zhuǎn)換隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STTRAM)、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、3D交叉點(diǎn)存儲(chǔ)器(例如PCM(相變存儲(chǔ)器))、具有NAN